量子アルゴリズムとは何ですか？

量子アルゴリズムは、古典的な数学的または確率的計算に基づいていない問題を分析するためのコンピューター命令のセットであり、代わりに、単一のデータがバイナリロジックの1つとゼロなど、2つの対立する値を表すことができる量子現実のユニークな性質を使用します。最も厳密な意味では、量子アルゴリズムは、2011年の時点では製造された形式では存在しない量子コンピューターを機能させる必要があります。しかし、理論的コンピューターサイエンスは、Deutsch、Shor、Shor、Grover Algormsなどの例で、少なくとも2011年現在の真の量子アルゴリズムの計算に類似した類似物を作成しました。

Deutsch Quantum Algorithmは1985年に発明され、英国のオックスフォード大学で働くイスラエル英国の物理学者David Deutschにちなんで名付けられました。 Deutschのアルゴリズムは、量子コンピューティングのほとんどのコンピューター命令のセットと同様に、ABIに対して評価されています処理問題の一種のショートカットとして機能するため、マイクロチップレベルでの問題解決。標準的な確率的コンピューティングでは、問題の解決策のためのすべての可能な状態に分布値を与えられ、それらすべてに計算が実行され、どの応答または値が正しいかを決定するかを決定する必要があります。 Deutschアルゴリズムを使用した量子コンピューティングでは、あらゆる可能なソリューション状態が、特定のタイプのソリューションまたは状態変換に向かって移動するユニットベクトルとして知られているものに結合されます。これは、数学に適用される量子重力として知られる原則に依存しています。そこでは、すべての可能な状態に同時に問題の解決策が存在すると予想され、本質的に長い確率論的論理処理の必要性を排除します。

ShorおよびGrover Quantumアルゴリズムは同様の方法で機能しますが、特定のタイプのコンピューター処理用に設計されています。 SHORアルゴリズムは、数学的因数分解に使用されますndグローバーアルゴリズムは、コンピューター化されたリストまたは定義可能な構造を欠くデータベースで意味のあるデータを検索します。両方のアルゴリズムは、標準の種類の処理を行う古典的なコンピューターシステムで実行されますが、それらの設計は、同じタイプのタスクの古典的な確率ベースのアルゴリズムよりもはるかに優れていることが実証されています。 Shorのアルゴリズムは指数関数的に高速であり、Groverは標準的なコンピューティング方法論よりも速いか、標準的なコンピューティング方法よりも速い四角値です。 Shor Quantum Algorithmは、1994年に開発した数学のアメリカ人教授であるPeter Shorにちなんで命名され、Grover Quantum Algorithmは1996年に開発したインド系アメリカ人のコンピューター科学者であるLov Groverにちなんで命名されています。

量子コンピューティングのユニークな側面の1つは、計算がarbitrarily意的に分離できる離散値に基づいているのではなく、量子エンタングルメントの状態に存在することです。計算の標準値はSUPの状態を入力しますそれらがすべての価値の範囲として指数関数的に指数関数的である場合、情報の各ビットまたはキクビットは互いに絡み合っていると言われています。これにより、各データポイントは相互依存性を高め、従来のコンピューティングのように離散値ではありません。これは、従来のアルゴリズムよりも処理データで量子アルゴリズムがどのように高速になるかの基盤です。